DE69009740T2

DE69009740T2 - Zerstückelungsvorrichtung.

Info

Publication number: DE69009740T2
Application number: DE69009740T
Authority: DE
Inventors: Robert Pepper
Original assignee: Mono Pumps Ltd
Current assignee: NOV Process and Flow Technologies UK Ltd
Priority date: 1990-04-30
Filing date: 1990-09-17
Publication date: 1994-10-20
Anticipated expiration: 2010-09-18
Also published as: AU626022B2; GB9009646D0; EP0454922A1; EP0454922B1; US5141168A; GB2243561B; ATE106777T1; GB2243561A; ES2054261T3; DE69009740D1; AU6307190A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Zerstückler und ein drehbares Schneidewerkzeug zur Verwendung in einem derartigen Zerstückler.
Eine Form von Zerstücklern enthält erste und zweite parallele, sich entgegengesetzt drehende Wellen, von denen jede eine Mehrzahl von sich abwechselnden sChneidewerkzeugen und Abstandsstücken hat, wobei die Schneidewerkzeuge der ersten Welle mit jenen der zweiten Welle verschachtelt sind oder sich damit überschneiden. An jedem sChneidewerkzeug ist eine Mehrzahl von Zähnen um seinen Umfang herum an umfangsmäßig beabstandeten Stellen angeordnet. Gemäß der GB-A-1569672 sind die Zähne bezüglich der Radialebene durch deren Umfangsmittelpunkt alle symmetrisch. Dies Wurde verlangt, um den Vorteil zu schaffen, daß der Zerstückler umgekehrt werden oder rückwärts laufen kann, um eine Form einer Reinigungs- oder Freiräumwirkung herbeizuführen und, noch wichtiger, daß, wenn die führenden Kanten der Zähne abgenützt sind, die Schneidewerkzeuge umgekehrt werden oder rückwärts laufen können, so daß die hinteren Kanten die führenden Kanten werden. Wenn dies auch augenscheinlich ein theoretischer Vorteil ist, hat er sich in der Praxis nicht ergeben, da, wenn der Zerstückler in einer abreibenden Umgebung verwendet Wird, zum Beispiel beim Zerstückeln von groben Abfallstoffen, die Schneidewerkzeuge abgenützt werden, indem sie allmählich dünner werden. Wenn dies passiert, wird die durch die Zähne der mit den beiden Wellen verbundenen Schneidewerkzeuge erzeugte Schneidewirkung stark verringert und es findet keine ordnungsgemäße Zerstückelung statt.
Die Vorderseitenflächen der Schneidewerkzeuge sind zur Achse der Schneidewerkzeuge und somit der damit verbundenen Welle geneigt, und dadurch kann es eine beachtliche Tendenz für das zu zerstückelnde Produkt geben, daß es eingeklemmt wird, wodurch sich der gesamte Zerstückler festfrißt.
Es ist nun gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, ein drehbares Schneidewerkzeug für einen Zerstückler der Art mit ersten und zweiten parallelen, entgegengesetzt drehenden Wellen zu schaffen, von denen jede eine Mehrzahl von sich abwechselnden Schneidewerkzeugen und Abstandsstücken mit derselben axialen Dicke hat, wobei die sChneidewerkzeuge der ersten Welle mit jenen der zweiten Welle verschachtelt oder überlappend sind, wobei jedes der Schneidewerkzeuge einzelne umfangsmäßig beabstandete Zähne hat, wobei jeder Zahn eine Schneidevorderseitenfläche und eine allgemein rampenförmige, geneigte umfangsmäßige Rückseitenfläche hat. Derartige Schneidewerkzeuge sind z. B. aus der US-A-3880361 bekannt. Die Erfindung ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß sich die Vorderseitenfläche Wenigstens eines Zahnes im wesentlichen parallel zur Achse des Schneidewerkzeuges erstreckt und die Vorderseitenflächen einer Mehrzahl der anderen Zähne zu dieser Achse und somit zur Vorderseitenfläche des wenigstens einen Zahnes geneigt sind.
Dadurch, daß die Rückseite des Zahnes geneigt ist, kann, wenn eine Blockierung beginnt aufzutreten oder auftritt, der Zerstückler umgekehrt werden oder rückwärts laufen gelassen werden und die rarnpenförmigen Rückseitenflächen drängen das zerstückelte Material radial nach außen zum Einlaß hin und lösen dadurch die Blockierung.
Dadurch, daß wenigstens ein Zahn eine "vierkantige" Schneidefläche hat, wurde herausgefunden, daß dies das Auffangen oder -nehmen von Feststoffen und das Schleppen des Gegenstandes in die Reihe der Schneidewerkzeuge des Zerstücklers verbessert. Die anderen Zähne haben abwechselnd zu einer Seite der Achse des Schneidewerkzeuges und zur anderen Seite der Achse des Schneidewerkzeuges geneigte Vorderseitenflächen, was zu einem Ausgleich eines seitwärtigen Drängens oder Schiebens der Schneidewerkzeuge führt, was die Möglichkeit eines Bruchs der Schneidewerkzeugzähne wesentlich verringert.
Diese Vorderseitenflächen können in einem Winkel von 250 bis 600 bezüglich der Achse des Schneidewerkzeuges geneigt sein. Es wurde herausgefunden, daß es zum Beispiel bei einem fünfzahnigen Schneidewerkzeug vorteilhaft ist, einen Winkel von ungefähr 30º und bei einem siebenzahnigen Schneidewerkzeug einen Winkel von ungefähr 45º zu haben.
Um die Schneidewirkung oder -tätigkeit zu unterstützen, kann die Vorderseitenfläche der Zähne konkav gekrümmt sein. Dies trägt dazu bei, einen zu schneidenden Gegenstand zurückzuhalten, wenn sich die Zähne drehen.
Die Rückseitenflächen der Zähne können über wenigstens einen Teil ihrer Länge gezackt sein, und dies unterstützt das Reinigen oder Entfernen von Festkörperstoffen während der Umkehr oder des Rückwärtslaufes der Schneidewerkzeuge auf Grund von Überlastung. Es wurde als geeignet herausgefunden, wenn die Auszackungen einen Winkel von 55º bis 65º und bevorzugt bestimmen.
Die Rückseitenfläche der Zähne kann längs wenigstens eines Abschnittes ihrer Länge zwischen den Auszackungen (46 - 54) und der Zahnspitze konvex gekrümmt sein und dies unterstützt wiederum die Reinigungs- oder Ausräumwirkung.
Um ein wirklich ausgeglichenes Schneidefeld zu erhalten, ist es vorteilhaft, daß es und nur einen Zahn gibt, dessen Vorderseitenfläche sich im wesentlichen parallel zur Achse des Schneidewerkzeuges erstreckt, wobei die Vorderseitenflächen der verbleibenden Zähne zur Achse des Schneidewerkzeuges geneigt sind.
Die Erfindung schaffi auch eine Zerstückelungsvorrichtung mit ersten und zweiten sich entgegengesetzt drehenden Wellen, von denen jede eine Mehrzahl von sich abwechselnden Schneidewerkzeugen und Abstandsstücken mit derselben axialen Dicke hat, wobei die Schneidewerkzeuge der ersten Welle mit jenen der zweiten Welle verschachtelt oder überschneidend sind, wobei jedes Schneidewerkzeug ein Schneidewerkzeug nach der Erfindung ist.
Damit die vorliegende Erfindung besser verstanden werden kann, wird lediglich beispielsweise die folgende Beschreibung unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung angegeben, in der:
Fig. 1 eine Seitenaufrißansicht einer Ausführungsbeispiels eines Schneidewerkzeuges gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 eine Ansicht des Schneidewerkzeuges von Figur 1 von der Kante ist; und
Fig. 3 und 4 Ansichten eines zweiten Ausführungsbeispiels jeweils ähnlich zu den Fig.1 und 2 sind.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist das dargestellte Schneidewerkzeug in einem Zerstückler zu montieren, der dem Typ ist, der zum Beispiel in der GB-A- 1569672 gezeigt ist. Ein derartiger Zerstückler hat zwei sich entgegengesetzt drehende Wellen, auf denen eine Mehrzahl von Schneidewerkzeugen angebracht sind, wobei es in dem Zwischenraum zwischen den Schneidewerkzeugen Abstandsstücke gibt, die im wesentlichen dieselbe Dicke wie die Schneidewerkzeuge haben, so daß die Schneidewerkzeuge der einen Welle mit jenen der anderen verschachtelt sind oder sich damit überschneiden, um eine gute Schneide- oder Scherenwirkung zu schaffen.
Das in Fig. 1 dargestellte Schneidewerkzeug 10 ist mit einer zentralen sechseckigen Öffnung 12 zum Eingriff der sechseckigen Welle (nicht gezeigt) gezeigt. Das dargestellte Schneidewerkzeug hat fünf umfangsmäßig beabstandete Zähne 14,16,18, 20, 22. Es ist zu erkennen, daß jeder Zahn jeweils eine Spitze 15117,19, 21, 23 und eine allgemein konkav gekrümmte Vorderseitenfläche 26, 28, 30, 32, 34 hat. Die Vorderseitenfläche 26 erstreckt sich im wesentlichen parallel zur Achse des 5chneidewerkzeuges1 so daß sie im wesentlichen "vierkantig" oder "rechteckig" ist. Die Vorderseitenflächen 281 32 schließen mit einer Seite der Achse einen Winkel ein und die alternierenden Vorderseitenflächen 30 und 34 schließen mit der anderen Seite der Achse einen Winkel ein.
Die Rückseitenflächen 36, 38, 40, 42, 44 sind geneigt, um eine rampenförmige Anordnung zu schaffen, und sind jeweils mit Auszackungen 46, 48, 50, 52, 54 versehen, wobei der Winkel der Auszackungen annähernd 600 ist. Die Rückseitenflächen 36 - 44 sind zwischen den Auszackungen 46 - 54 und den Spitzen 15 - 23 konvex gekrümmt.
Es ist zu erkennen, daß die Vorderseitenflächen 28, 30, 32 34 um ungefähr 30º (siehe Fig. 2) zur oder gegen die Achse 11 in alternierend entgegengesetzten Richtungen geneigt sind. Wenn eine Mehrzahl von diesen Schneidewerkzeugen wie gezeigt angebracht ist, wird eine gute Scheren- oder Schneidewirkung erzeugt und es ist zu beobachten, daß die Schneidewirkung nur in der einen Drehrichtung auftritt. Dies macht die Schneidewerkzeuge zwangsläufig stärker und weniger anfällig für Beschädigung. Da die Rückseiten der Schneidewerkzeugzähne geneigt und gezackt oder gezahnt sind, unterstützt dies das Entfernen von Festkörpergegenständen während des Umkehrens oder Rückwärtslaufens der Schneidewerkzeuge auf Grund von Überlastung. Der eine Zahn 14 hat eine "rechteckige" Schneidefläche, und dies verbessert das Aufnehmen der Feststoffe und das Schleppen des Gegenstandes in die Reihe der Schneidewerkzeuge. Da die anderen Zähne alternierende Winkel haben, führt dies zum Ausgleichen jeglichen seitlichen Drängens oder Schiebens verringert die Möglichkeit eines Bruchs.
Es wurde herausgefunden, daß der Gesamtdurchmesser der Schneidewerkzeuge der vorliegenden Erfindung vergrößert werden kann, so daß es weniger Freiraum zwischen dem Schneidewerkzeug und dem Abstandsstück auf der anderen Welle gibt, und dies verringert ebenfalls den Freiraum zwischen den Zähnen und dem Vorrichtungskörper, wodurch eine feinere Zerstückelung erhalten wird.
Eine genaue Darlegung der Konstruktion der Fig. 3 und 4 wird nicht als erforderlich erachtet, da sie in vielfacher Hinsicht sehr ähnlich dem Schneidewerkzeug der Fig. 1 und 2 ist, mit der Ausnahme, daß hier sieben Zähne vorgesehen wurden. Wiederum ist ein Zahn "rechteckig" und die anderen Zähne sind in entgegengesetzte Winkelrichtungen geneigt. Es wurde hier auf Grund der größeren Anzahl von Zähnen als zufriedenstellend herausgefunden, daß diese Schneidewerkzeuge zur Achse der Schneidewerkzeuge größere Neigungswinkel haben, zum Beispiel 45º.

Claims

1. Drehbares, flaches, scheibenförmiges Schneidewerkzeug für einen Zerstückler der Art mit ersten und zweiten parallelen, entgegengesetzt drehenden Wellen, von denen jede eine Mehrzahl von sich abwechselnden Schneidewerkzeugen (10) und Abstandsstücken mit derselben axialen Dicke hat, wobei die Schneidewerkzeuge der ersten Welle mit jenen der zweiten Welle verschachtelt sind, wobei das Schneidewerkzeug (10) einzelne umfangsmäßig beabstandete Zähne (14 - 22) hat, wobei jeder Zahn eine Schneidevorderseitenfläche (26 - 34) und eine allgemein rampenförmige, geneigte umfangsmäßige Rückseitenfläche (36 - 44) hat,

dadurch gekennzeichnet,

daß sich die Vorderseitenfläche wenigstens eines Zahnes (26) parallel zur Drehachse des Schneidewerkzeuges erstreckt, wobei diese Achse orthogonal zu den flachen Flächen des Schneidewerkzeuges ist, und die Vorderseitenflächen (28 - 34) einer Mehrzahl der anderen Zähne zu dieser Achse und somit zur Vorderseitenfläche (26) des wenigstens einen Zahnes geneigt sind.

2. Schneidewerkzeug nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Vorderseitenflächen (28 - 34) der anderen Zähne abwechselnd zu einer Seite der Achse des Schneidewerkzeuges und zur anderen Seite der Achse des Schneidewerkzeuges geneigt sind.

3. Schneidewerkzeug nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Vorderseitenflächen (28 - 34) der anderen Zähne in einem Winkel von 250 bis 500 bezüglich der Achse des Schneidewerkzeuges geneigt sind.

4. Schneidewerkzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3,

dadurch gekennzeichnet, daß Vorderseitenflächen (26 - 34) der Zähne in Richtung der Achse des Schneidewerkzeuges betrachtet konkav gekrümmt sind.

5. Schneidewerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Rückseitenflächen (36 - 44) der Zähne über wenigstens einen Teil ihrer Länge gezackt (46 - 54) sind.

6. Schneidewerkzeug nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß die Auszackungen (46 - 54) einen Winkel von 55º bis 65º bestimmen.

7. Schneidewerkzeug nach Anspruch 5 oder 6,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Rückseitenfläche (36 - 44) eines jeden Zahnes über einen Abschnitt ihrer Länge zwischen den Auszackungen (46 - 54) und der Spitze (5, 17, 19, 21, 23) des Zahnes konvex gekrümmt ist.

8. Schneidewerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

daß es eine ungerade Anzahl von Zähnen und nur einen Zahn (14) gibt, dessen Vorderseitenfläche (26) sich im wesentlichen parallel zur Achse des Schneidewerkzeuges erstreckt wobei die Vorderseitenflächen der verbleibenden Zähne zur Achse des Schneidewerkzeuges geneigt sind.

9. Zerstückler mit ersten und zweiten sich entgegengesetzt drehenden Wellen, von denen jede eine Mehrzahl von sich abwechselnden Schneidewerkzeugen und Abstandsstücken mit derselben axialen Dicke hat, wobei die Schneidewerkzeuge der ersten Welle mit jenen der zweiten Welle verschachtelt sind, wobei jedes Schneidewerkzeug ein Schneidewerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche ist.